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地球物理学报 2009年第10期52卷 2635-2643页

作者：唐小平白超英长安大学地质工程与测绘学院地球物理系西安710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054

本文使用改进后的最短路径算法(MSPM)结合分区多步计算技术实现了三维复杂层状起伏介质中的多次透射、反射及转换波波前传播的数值模拟,以及相应走时和射线路径的跟踪计算.其原理是将三维复杂层状模型按速度界面分成若干个独立的计算区... 详细信息

本文使用改进后的最短路径算法(MSPM)结合分区多步计算技术实现了三维复杂层状起伏介质中的多次透射、反射及转换波波前传播的数值模拟,以及相应走时和射线路径的跟踪计算.其原理是将三维复杂层状模型按速度界面分成若干个独立的计算区域,采用分步计算技术进行多次波的跟踪计算.基于多次波是通过速度界而简单的人射、透射、反射及转换波按一定规律及原理的不同组合,因此可实施分区多步计算技术.数值模拟实例及误差分析表明分区多步计算技术具有单步最短路径算法中的诸多优点:算法简单、数值计算稳健、计算精度高、速度快及全球解等,因此是解决多次波跟踪计算行之有效的方法.

关键词： MSPM算法分区多步计算多波波前传播模拟多次波追踪

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复杂层状模型中多次波快速追踪——一种基于非规则网格的最短路径算法

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地震学报 2010年第4期32卷 433-444页

作者：赵瑞白超英长安大学地质工程与测绘学院地球物理系中国西安710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室中国西安710054

使用不规则网格单元划分下的最短路径算法,结合分区多步计算技术实现了二维和三维复杂层状起伏介质中的多次透射、反射及转换波的追踪计算.其原理是将模型按速度界面分成若干个独立的计算区域(在速度界面和起伏地表处采用一种不规则网... 详细信息

使用不规则网格单元划分下的最短路径算法,结合分区多步计算技术实现了二维和三维复杂层状起伏介质中的多次透射、反射及转换波的追踪计算.其原理是将模型按速度界面分成若干个独立的计算区域(在速度界面和起伏地表处采用一种不规则网格单元划分),采用分步计算技术进行多次波的追踪计算.通过与有限差分下快速行进法的比较,表明无论是计算精度还是CPU时间,不规则最短路径算法均好于快速行进法算法.最后,实例模拟中给出了二维、三维复杂层状模型(包括Marmousi模型及含低速体的模型)中的多次透射、反射及转换波的追踪计算,验证了不规则最短路径算法的功能.

关键词：不规则最短路径算法分区多步计算多次波追踪快速行进法

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最短路径算法下二维层状介质中多次波追踪

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地球物理学进展 2009年第6期24卷 2087-2096页

作者：唐小平白超英长安大学地测学院西安710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室西安710054

在改进后的最短路径算法(MSPM)中引入分区多步计算技术实现了二维层状起伏介质中的多次透射、反射及转换波波前传播的数值模拟,以及相应的走时和射线路径的跟踪计算.其原理是将二维复杂层状模型按速度界面分成若干个独立的计算区域,采... 详细信息

在改进后的最短路径算法(MSPM)中引入分区多步计算技术实现了二维层状起伏介质中的多次透射、反射及转换波波前传播的数值模拟,以及相应的走时和射线路径的跟踪计算.其原理是将二维复杂层状模型按速度界面分成若干个独立的计算区域,采用分步计算技术进行多次波的跟踪计算.基于多次波是通过速度界面的简单入射、透射、反射及转换波按一定规律的不同组合,因此可实施分区多步计算技术.通过某一上、下层界面的透射(或透射转换)波实际上是由上层得到的下行波加上由该界面透射的下行波组成,若为转换波则使用不同的速度模型;而经过某一界面的反射(或反射转换)波实际上是由某层内计算得到的下行(或上行)波再加上由该界面反射的上行(或下行)波组成.这样即可得到分区独立计算,并通过速度界面分步连接达到跟踪多次波的目的.计算结果表明MSPM算法下的分区多步计算技术具有单步SPM算法中的诸多优点,即:算法简单、数值计算稳键、计算精度高、速度快及全球解等,因而是解决多次波跟踪计算行之有效的方法.

关键词： MSPM算法分区多步计算多次波跟踪多波波前模拟

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不规则最短路径算法及在地震精确定位中的应用研究

不规则最短路径算法及在地震精确定位中的应用研究

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作者：赵瑞长安大学

学位级别：硕士

本文使用不规则网格单元划分下的最短路径算法(ISPM)结合分区多步计算技术,实现了二维和三维复杂层状起伏介质中的多次透射、反射及转换波的追踪计算。其原理是将模型按速度界面分成若干个独立的计算区域(在速度界面和起伏地表处采用一... 详细信息

本文使用不规则网格单元划分下的最短路径算法(ISPM)结合分区多步计算技术,实现了二维和三维复杂层状起伏介质中的多次透射、反射及转换波的追踪计算。其原理是将模型按速度界面分成若干个独立的计算区域(在速度界面和起伏地表处采用一种不规则网格单元划分),采用分区多步计算技术进行多次波的追踪计算。通过与有限差分下快速行进法(FMM)及规则最短路径方法(RSPM)的对比,表明无论是计算精度还是CPU时间,ISPM算法均好于FMM、RSPM算法。最后,实例模拟中给出了二维、三维复杂层状模型(包括Marmousi模型及含低速夹层)中的多次透射、反射及转换波的追踪计算,验证了ISPM算法的优势,即：解的全局性、数值计算的稳健性、CPU用时的高效性以及算法的准确性等特点。在上述射线追踪正演算法的基础上本文讨论了全局选择震源初始位置下的矩阵反演求取全局解的问题,通过与两种较流行的定位算法--直接网格搜寻法和八象限分割重要采样法的对比,得出矩阵反演算法是一种行之有效的定位方法。具有定位精度高、计算时间少以及对噪声数据不敏感等特点。其突出的优点是在不增加计算难度和计算时间的前提下,用矩阵反演的方法确保得到全局最小值解,可适用于地震早期预警、海啸早期预警、以及大震速报等实际工作。为了进一步提高定位精度,本文中还使用了后续波震相走时信息。为了降低地震所带来的灾害,应用地震早期预警系统(EEW)是个最好的选择。因为它可以在剧烈地动前数秒或数十秒的时间里发布预警,用于防震减灾。为此,许多国家投入到地震早期预警及地震应急控制系统的研究中。本文对国际上一些比较流行的地震预警方法进行了阐述,并对地震预警的未来发展进行了展望。

关键词：不规则最短路径算法分区多步计算多次波追踪快速行进法全局初始值选择矩阵反演定位全局节点直接搜寻定位到时残差空间地震早期预警

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